(57)【要約】【課題】インダクタンスの同定精度を高めることができ、運転効率の向上を図ることができる冷凍装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクルの圧縮機１０１を駆動する永久磁石同期モータ１１４と、ベクトル制御によってモータ１１４の回転数を可変制御するインバータ装置２１０とを備えた空気調和機１００において、インバータ装置２１０のマイコン２３１は、モータ１１４の始動の際に、ベクトル制御運転中であって始動モードの終了後、同定モードを実行する。同定モードでは、所定時間、速度指令値ω＊を固定しつつ、第１のｄ軸電流指令値Ｉd＊を所定の設定値に固定する。そして、同定モードにおける第２のｄ軸電流指令値Ｉd＊＊と第１の電流指令値Ｉd＊との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいてインダクタンス設定値Ｌ＊の補正量ΔＬ＊を演算し、その後、補正量ΔＬ＊を加算したインダクタンス設定値Ｌ＊を用いてベクトル制御運転を行う。【選択図】図７
2010022111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器で構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動する永久磁石同期型のモータと、ベクトル制御によって前記モータの回転数を可変制御するインバータ装置とを備えた冷凍装置において、
前記インバータ装置は、
直流電力から交流電力を生成して前記モータに供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力直流電流又は出力交流電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された電流からｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値を演算する電流検出演算手段と、
第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、
第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、
インダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、第２のｄ軸電流指令値、及び第２のｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、
ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値に基づいて前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、
同定モードとして、所定時間、回転数指令値を固定しつつ、第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、
同定モードの場合における第２のｄ軸電流指令値と第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいてインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算したインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるようにしたインダクタンス同定手段とを備え、
前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、予め設定された所定の回転数に固定して所定時間運転する第１始動モードの終了後、同定モードを実行することを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷凍装置において、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記第１始動モードの後に外気温度に応じて選択した回転数に固定して所定時間運転する第２始動モードの終了後、同定モードを実行することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器で構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動する永久磁石同期型のモータと、ベクトル制御によって前記モータの回転数を可変制御するインバータ装置とを備えた冷凍装置において、
前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも一方における熱交換を促進するための送風機と、
前記モータの始動に合わせて前記送風機を始動する際、前記送風機を予め設定された所定の回転数に固定して所定時間運転する第１始動モードを実行する送風機制御装手段とをさらに備えており、
前記インバータ装置は、
直流電力から交流電力を生成して前記モータに供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力直流電流又は出力交流電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された電流からｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値を演算する電流検出演算手段と、
第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、
第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、
インダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、第２のｄ軸電流指令値、及び第２のｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、
ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値に基づいて前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、
同定モードとして、所定時間、回転数指令値を固定しつつ、第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、
同定モードの場合における第２のｄ軸電流指令値と第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいてインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算したインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるようにしたインダクタンス同定手段とを備え、
前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記送風機制御手段の第１始動モードの終了後、同定モードを実行することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項３記載の冷凍装置において、前記送風機制御手段は、前記送風機を始動する際、前記第１始動モードの後に前記送風機を外気温度に応じて選択した回転数に固定して所定時間運転する第２始動モードを実行し、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記送風機制御手段の第２始動モードの終了後、同定モードを実行することを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項３記載の冷凍装置において、前記送風機制御手段は、前記送風機を始動する際、前記第１始動モードの後に前記送風機を外気温度及び前記圧縮機の吐出温度に応じて選択した回転数に固定して所定時間運転する第２始動モードを実行し、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記送風機制御手段の第２始動モードの終了後、同定モードを実行することを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器で構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動する永久磁石同期型のモータと、ベクトル制御によって前記モータの回転数を可変制御するインバータ装置とを備えた冷凍装置において、
前記圧縮機の始動に合わせて、前記膨張弁を外気温度に応じて選択した開度に所定時間固定する始動モードを実行する膨張弁制御装手段をさらに備え、
前記インバータ装置は、
直流電力から交流電力を生成して前記モータに供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路の入力直流電流又は出力交流電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された電流からｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値を演算する電流検出演算手段と、
第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、
第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、
インダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、第２のｄ軸電流指令値、及び第２のｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、
ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値に基づいて前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、
同定モードとして、所定時間、回転数指令値を固定しつつ、第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、
同定モードの場合における第２のｄ軸電流指令値と第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいてインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算したインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるようにしたインダクタンス同定手段とを備え、
前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記膨張弁制御手段の始動モードの終了後、同定モードを実行することを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の冷凍装置において、前記同定モード制御手段は、予め設定された所定の回数繰り返すように同定モードを実行することを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項７記載の冷凍装置において、前記同定モード制御手段は、第１のｄ軸電流指令値を、同定モードの繰り返し回数に応じて異なる所定の設定値に固定することを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気調和機や冷凍機などの冷凍装置に係り、特に、冷凍サイクルの圧縮機を駆動する永久磁石同期型のモータの回転数をインバータ装置によって可変制御する冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば空気調和機や冷凍機などの冷凍装置においては、高効率な運転を実現するため、インバータ装置にベクトル制御を採用することが知られている。ベクトル制御はモータ定数（詳細には、抵抗、誘起電圧、及びインダクタンス）を用いるため、このモータ定数を予め設定する必要がある。しかし、モータ定数は、モータ製造時のバラツキや運転条件によって変動し、予め設定した設定値と実際値との間にずれが生じる恐れがある。そこで、実運転の直前や実運転中にモータ定数を同定して、モータ定数設定値を自動的に修正するベクトル制御装置が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のベクトル制御装置は、３相交流電流を検出する電流検出器と、３相交流電流の検出値をｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値に変換する座標変換部と、第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に応じて第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算部と、第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算部と、モータ定数を同定して、モータ定数設定値を修正するモータ定数同定部と、モータ定数の設定値、回転数指令値、第２のｄ軸電流指令値、及び第２のｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算するベクトル制御演算部（電圧指令演算部）と、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を３相交流の電圧指令値に変換する座標変換部と、３相交流の電圧指令値に比例した電圧を永久磁石同期モータに印加する電力変換器とを備えている。そして、高速域では、ｄ軸電流を「零」と「零以外の所定値」とに制御し、それら２つの制御状態における第２のｄ軸電流指令値の差分とｄ軸電流検出値の差分（若しくは第１のｄ軸電流指令値の差分）をそれぞれ演算し、それらｄ軸電流指令値の差分とｄ軸電流検出値の差分（若しくは第１のｄ軸電流指令値の差分）との比をｄ軸インダクタンスの設定値に乗じて、ｄ軸インダクタンスの設定値を修正するようになっている。また、高速域では、ｑ軸電流が「所定値以上」であれば、第２のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値（若しくは第１のｑ軸電流指令値）との比をｑ軸インダクタンスの設定値に乗じて、ｑ軸インダクタンスの設定値を修正するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４９８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モータ定数の同定精度は、モータの制御性能（詳細には、駆動効率、応答速度、安定性など）に影響を与えるが、特に、インダクタンスの同定精度は、モータ最大トルク制御に係わるので、モータ電流や駆動効率に大きな影響を与える。上記制御装置では、ｄ軸電流指令値を「零」と「零以外の所定値」に制御し、それら２つの制御状態における第２のｄ軸電流指令値の差分とｄ軸電流検出値の差分に基づいてｄ軸インダクタンスを同定するようになっている。そのため、電流のリップルや位相のバラツキの影響を受けやすく、インダクタンスの同定精度の点で改善の余地があった。
【０００６】
また、冷凍装置においては、運転開始時に冷媒の循環が安定せず負荷変動などが起きて冷凍サイクルが安定しない状態があり、圧縮機用モータの電流が安定しない領域がある。したがって、インダクタンスの同定精度を高めるためには、冷凍サイクルが比較的安定した状態にて同定を行う必要があった。
【０００７】
本発明の目的は、インダクタンスの同定精度を高めることができ、運転効率の向上を図ることができる冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器で構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動する永久磁石同期型のモータと、ベクトル制御によって前記モータの回転数を可変制御するインバータ装置とを備えた冷凍装置において、前記インバータ装置は、直流電力から交流電力を生成して前記モータに供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力直流電流又は出力交流電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出された電流からｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値を演算する電流検出演算手段と、第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、インダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、第２のｄ軸電流指令値、及び第２のｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値に基づいて前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、同定モードとして、所定時間、回転数指令値を固定しつつ、第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、同定モードの場合における第２のｄ軸電流指令値と第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいてインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算したインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるようにしたインダクタンス同定手段とを備え、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、予め設定された所定の回転数に固定して所定時間運転する第１始動モードの終了後、同定モードを実行する。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記第１始動モードの後に外気温度に応じて選択した回転数に固定して所定時間運転する第２始動モードの終了後、同定モードを実行する。
【００１０】
（３）上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器で構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動する永久磁石同期型のモータと、ベクトル制御によって前記モータの回転数を可変制御するインバータ装置とを備えた冷凍装置において、前記凝縮器及び前記蒸発器のうちの少なくとも一方における熱交換を促進するための送風機と、前記モータの始動に合わせて前記送風機を始動する際、前記送風機を予め設定された所定の回転数に固定して所定時間運転する第１始動モードを実行する送風機制御装手段とをさらに備えており、前記インバータ装置は、直流電力から交流電力を生成して前記モータに供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力直流電流又は出力交流電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出された電流からｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値を演算する電流検出演算手段と、第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、インダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、第２のｄ軸電流指令値、及び第２のｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値に基づいて前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、同定モードとして、所定時間、回転数指令値を固定しつつ、第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、同定モードの場合における第２のｄ軸電流指令値と第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいてインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算したインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるようにしたインダクタンス同定手段とを備え、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記送風機制御手段の第１始動モードの終了後、同定モードを実行する。
【００１１】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記送風機制御手段は、前記送風機を始動する際、前記第１始動モードの後に前記送風機を外気温度に応じて選択した回転数に固定して所定時間運転する第２始動モードを実行し、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記送風機制御手段の第２始動モードの終了後、同定モードを実行する。
【００１２】
（５）上記（３）において、好ましくは、前記送風機制御手段は、前記送風機を始動する際、前記第１始動モードの後に前記送風機を外気温度及び前記圧縮機の吐出温度に応じて選択した回転数に固定して所定時間運転する第２始動モードを実行し、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記送風機制御手段の第２始動モードの終了後、同定モードを実行する。
【００１３】
（６）上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器で構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動する永久磁石同期型のモータと、ベクトル制御によって前記モータの回転数を可変制御するインバータ装置とを備えた冷凍装置において、前記圧縮機の始動に合わせて、前記膨張弁を外気温度に応じて選択した開度に所定時間固定する始動モードを実行する膨張弁制御装手段をさらに備え、前記インバータ装置は、直流電力から交流電力を生成して前記モータに供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力直流電流又は出力交流電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出された電流からｄ軸電流検出値及びｑ軸電流検出値を演算する電流検出演算手段と、第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、インダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、第２のｄ軸電流指令値、及び第２のｑ軸電流指令値に基づいてｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値に基づいて前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、同定モードとして、所定時間、回転数指令値を固定しつつ、第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、同定モードの場合における第２のｄ軸電流指令値と第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいてインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算したインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるようにしたインダクタンス同定手段とを備え、前記同定モード制御手段は、前記モータの始動の際に、第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中であって、前記膨張弁制御手段の始動モードの終了後、同定モードを実行する。
【００１４】
（７）上記（１）〜（６）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記同定モード制御手段は、予め設定された所定の回数繰り返すように同定モードを実行する。
【００１５】
（８）上記（７）において、好ましくは、前記同定モード制御手段は、第１のｄ軸電流指令値を、同定モードの繰り返し回数に応じて異なる所定の設定値に固定する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インダクタンスの同定精度を高めることができ、運転効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態における空気調和機の構成を表す概略図である。
【００１９】
この図１において、空気調和機１００は、圧縮機１０１、四方弁１０２、室外熱交換器１０３、室外膨張弁１０４、室内膨張弁１０５、室内熱交換器１０６、アキュームレータ１０７を順次連結した冷凍サイクルを有している。圧縮機１０１、四方弁１０２、室外熱交換器１０３、室外膨張弁１０４、及びアキュームレータ１０７等は室外機１０８に備えられ、室内膨張弁１０５及び室内熱交換器１０６等は室内機１０９に備えられている。室外機１０８には熱交換を促進するための室外送風機１１０が設けられており、室外送風機１１０はモータ１１１によって駆動される。また、室内機１０９には熱交換を促進するための室内送風機１１２が設けられており、室内送風機１１２はモータ１１３によって駆動される。
【００２０】
そして、例えば室内を冷房する場合は、四方弁１０２が図中実線で示す連通状態（詳細には、圧縮機１０１と室外熱交換器１０３を連通し、アキュームレータ１０７と室内熱交換器１０６を連通した状態）に切り換えられる。これにより、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は室外熱交換器１０３に流入し、室外熱交換器１０３で空気と熱交換されて凝縮する。その後、室内膨張弁１０５で減圧されて室内熱交換器１０６に流入し、室内熱交換器１０６で空気と熱交換されて蒸発し、アキュームレータ１０７を経由して圧縮機１０１に戻るようになっている。一方、例えば室内を暖房する場合は、四方弁１０２が図中破線で示す連通状態（詳細には、圧縮機１０１と室内熱交換器１０６を連通し、アキュームレータ１０７と室外熱交換器１０３を連通した状態）に切り換えられる。これにより、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は室内熱交換器１０６に流入し、室内熱交換器１０６で空気と熱交換されて凝縮する。その後、室外膨張弁１０４で減圧されて室外熱交換器１０３に流入し、室外熱交換器１０３で空気と熱交換されて蒸発し、アキュームレータ１０７を経由して圧縮機１０１に戻るようになっている。
【００２１】
圧縮機１０１は永久磁石同期型のモータ１１４によって駆動され、この圧縮機用モータ１１４の回転数（運転周波数）がインバータ装置２１０によって可変制御されている。これにより、冷凍サイクルに必要な能力に対応するようになっている。また、室外送風機用モータ１１１の回転数、室外膨張弁１０４の開度、及び四方弁１０２の切り換え等もインバータ装置２１０によって制御されている。なお、室内送風機用モータ１１３の回転数及び室内膨張弁１０５の開度等は図示しない制御装置によって制御されており、この制御装置とインバータ装置２１０は互いに連携するようになっている。
【００２２】
図２は、上記インバータ装置２１０の構成を表す概略図である。
【００２３】
この図２において、インバータ装置２１０は、交流電源２５１からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路２２５と、このコンバータ回路２２５で生成された直流電力から交流電力を生成して圧縮機用モータ１１４に供給するインバータ回路２２１と、シャント抵抗２２４を用いてインバータ回路２２１の入力直流電流を検出する電流検出回路２３３と、室外送風機用モータ１１１を駆動する送風機駆動回路２８１と、室外膨張弁１０４を駆動する膨張弁駆動回路２８２と、マイコン２３１と、コンバータ回路２２５で生成された高電圧を例えば５Ｖ又は１５Ｖ程度の制御電源に調整してマイコン２３１、ドライバ回路２３２、送風機駆動回路２８１、及び膨張弁駆動回路２８２等に供給する電源回路２３５と、コンバータ回路２２５の出力直流電圧を検出する電圧検出回路２３４とを備えている。
【００２４】
コンバータ回路２２５は、複数の整流素子２２６がブリッジ結線された回路であり、交流電源２５１からの交流電力を直流電力に変換するようになっている。インバータ回路２２１は、複数のスイッチング素子２２２が三相ブリッジ結線された回路である。また、スイッチング素子２２２がスイッチング時に発生する逆起電力を回生するため、スイッチング素子２２２と併設してフライホイール素子２２３が設けられている。ドライバ回路２３２は、マイコン２３１からの微弱な信号（後述するＰＷＭ信号）を増幅して、スイッチング素子２２２のスイッチング動作を制御するようになっている。これにより、インバータ回路２２１で交流電力が生成されるとともにその周波数が制御されるようになっている。
【００２５】
コンバータ回路２２５の出力側には、電磁接触器２５３、力率改善用リアクトル２５２、及び平滑コンデンサ２７０が接続されている。また、電源投入時等に閉路する電磁接触器２５３が平滑コンデンサ２７０に流れる過大な突入電流で溶着しないように、電磁接触器２５３と並列して突入電流制限抵抗器２５４が設けられている。
【００２６】
マイコン２３１は、室外送風機用モータ１１１の制御機能を有し、送風機駆動回路２８１を介して室外送風機用モータ１１１の回転数を制御するようになっている。また、マイコン２３１は、室外膨張弁１０４の制御機能を有し、膨張弁駆動回路２８２を介して室外膨張弁１０４の開度を制御するようになっている。
【００２７】
また、マイコン２３１は、圧縮機用モータ１１４の制御機能（センサレスタイプのベクトル制御機能）を有しており、ドライバ回路２３２を介してインバータ回路２２１を制御し、これによって圧縮機用モータ１１４の回転数を制御するようになっている。詳細には、電流検出回路２３３で検出されたインバータ回路２２１の入力直流電流等に基づいて圧縮機用モータ１１４の駆動電流（言い換えれば、インバータ回路２２１の出力交流電流）を再現するようになっており、交流電流を検出する電流センサを不要としている。また、圧縮機用モータ１１４の回転速度や位相（磁極位置）を推定するようになっており、速度センサや磁極位置センサを不要としている。このようなベクトル制御機能の詳細を以下説明する。
【００２８】
図３は、マイコン２３１の圧縮機用モータ１１４の制御に係わる機能的構成を表すブロック図である。図４は、図３で示された速度・位相推定部の機能的構成を表すブロック図であり、図５は、図３で示されたモータ定数同定部及びベクトル制御演算部の機能的構成を表すブロック図である。
【００２９】
これら図３〜図５において、マイコン２３１は、モータ１１４の回転速度検出値ω及び位相検出値θdcを推定する速度・位相推定部１８と、電流検出回路２３３で検出された直流電流Ｉsh等からモータ１１４の駆動電流（３相交流の電流検出値）Ｉu，Ｉv，Ｉwを推定する電流再現部１９と、位相検出値θdcに基づいて３相交流の電流検出値Ｉu，Ｉv，Ｉwをｄｃ軸電流検出値Ｉdc及びｑｃ軸電流検出値Ｉqcに変換する３相／２軸変換部２０と、モード指令（詳細には、後述する始動モード、同定モード、又は通常モードの指令）を出力する圧縮機運転指令部９と、圧縮機運転指令部９からのモード指令に応じて回転速度指令値ω＊を生成する速度指令生成部１０と、減算部１１で演算された回転速度指令値ω＊と回転速度検出値ωとの偏差が零となるように、第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc＊を生成するｑ軸電流指令生成部１２と、圧縮機運転指令部９からのモード指令に応じて第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊を生成するｄ軸電流指令生成部１３と、モータ定数設定値（詳細には、抵抗設定値ｒ＊、誘起電圧設定値Ｋe＊、及び仮想インダクタンス設定値Ｌ＊）を出力するモータ定数同定部１４と、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊、第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc＊、モータ定数設定値、及び回転速度指令値ω＊等に基づいてｄｃ軸電圧指令値Ｖdc＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖqc＊を演算するベクトル制御演算部１５と、位相検出値θdcに基づいてｄｃ軸電圧指令値Ｖdc＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖqc＊を３相交流の電圧指令値Ｖu＊，Ｖv＊，Ｖw＊に変換する２軸／３相変換部１６と、３相交流の電圧指令値Ｖu＊，Ｖv＊，Ｖw＊にそれぞれ比例したＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を生成してドライバ回路２３２に出力するＰＷＭ出力部１７とを有している。
【００３０】
電流再現部１９は、電流検出回路２３３で検出された直流電流Ｉshと２軸／３相変換部１６で演算された３相交流の電圧指令値Ｖu＊，Ｖv＊，Ｖw＊に基づき、モータ１１４の３相交流の電流検出値Ｉu，Ｉv，Ｉwを推定する。３相／２軸変換部２０は、速度・位相推定部１８で推定された位相検出値θdcに基づき、３相交流の電流検出値Ｉu，Ｉv，Ｉwをｄｃ軸電流検出値Ｉdc及びｑｃ軸電流検出値Ｉqcに変換する（下記の数式１参照）。なお、図６に示すように、ｄ−ｑ軸はモータ回転子軸、ｄｏ−ｑｏ軸はモータ最大トルク軸、ｄｃ−ｑｃ軸は制御系の推定軸であり、ｄｏ−ｑｏ軸とｄｃ−ｑｃ軸との軸誤差をΔθcと定義する。
【００３１】
【数１】
2010022111.tif 000003
【００３２】
速度・位相推定部１８は、軸誤差Δθcを演算する軸誤差演算部２１と、軸誤差Δθcに零指令を与える零発生部２２と、回転速度検出値ωを推定する速度演算部２３と、位相検出値θcを推定する位相演算部２４とを有している。軸誤差演算部２１は、ｄｃ軸電圧指令値Ｖdc＊、ｑｃ軸電圧指令値Ｖqc＊、ｄｃ軸電流検出値Ｉdc、ｑｃ軸電流検出値Ｉqc、モータ定数設定値ｒ＊，Ｋe＊，Ｌ＊、及び回転速度指令値ω＊に基づいて軸誤差Δθcを演算する（下記の数式２参照）。
【００３３】
【数２】
2010022111.tif 000004
【００３４】
速度演算部２３は、軸誤差演算部２１で演算された軸誤差Δθcが零となるように、回転速度検出値ωを推定している。言い換えれば、零発生部２２及び回転速度演算部２３は、ＰＬＬ制御回路を構成している。速度演算部２３は、例えば軸誤差Δθcが正の場合、制御系のｄｃ−ｑｃ軸がモータ最大トルクのｄｏ−ｑｏ軸より進んでいるため、回転速度検出値ωを増加させるように推定する。一方、例えば軸誤差Δθcが負の場合、制御系のｄｃ−ｑｃ軸がモータ最大トルクのｄｏ−ｑｏ軸より遅れているため、回転速度検出値ωを減少させるように推定する。そして、ｑ軸電流指令生成部１２は、速度演算部２３で推定された回転速度検出値ωと速度指令生成部１０で生成された回転速度指令値ω＊との偏差が零となるように、第１のｑｃ軸電流指令値を生成する。
【００３５】
位相演算部２４は、速度演算部２３で推定された回転速度検出値ωを積分して、制御系の位相θｄｃを演算する。
【００３６】
ベクトル制御演算部１５は、ｑ軸電流指令演算部３１と、ｄ軸電流指令演算部３３と、電圧指令演算部３４とを有している。ｑ軸電流指令演算部３１は、減算部３０で演算された第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc＊とｑｃ軸電流検出値Ｉqcとの差分に基づいて第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc＊を補正して第２のｑｃ軸電流指令値Ｉqc＊＊を生成する。同様に、ｄ軸電流指令演算部３３は、減算部３２で演算された第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊とｄｃ軸電流検出値Ｉdcとの差分に基づいて第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊を補正して第２のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊＊を生成する。
【００３７】
電圧指令演算部３４は、第２のｑｃ軸電流指令値Ｉqc＊＊、第２のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊＊、モータ定数設定値ｒ＊，Ｋe＊，Ｌ＊、及び回転速度指令値ω＊に基づいて、ｄｃ軸電圧指令値Ｖdc＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖqc＊を演算する（下記の数式３参照）。なお、本実施形態では、ｄ軸インダクタンス設定値Ｌdとｑ軸インダクタンス設定値Ｌqとがほぼ等しい場合を想定し、これを仮想インダクタンスＬ（＝Ｌd＝Ｌq）として設定している。
【００３８】
【数３】
2010022111.tif 000005
【００３９】
２軸／３相変換部１６は、速度・位相推定部１８で推定された位相検出値θdcに基づき、ｄｃ軸電圧指令値Ｖdc＊及びｑｃ軸電流検出値Ｖqc＊を３相交流の電圧指令値Ｖu＊，Ｖv＊，Ｖw＊に変換する（下記の数式４参照）。
【００４０】
【数４】
2010022111.tif 000006
【００４１】
ここで本実施形態の最も大きな特徴である仮想インダクタンスＬの同定方法の原理について説明する。
【００４２】
定常状態において、モータ定数設定値（ｒ＊，Ｋe＊，Ｌ＊）と実際のモータ定数（ｒ，Ｋe，Ｌ）とが一致している場合は、電流検出値Ｉdc，Ｉqc（若しくは第１の電流指令値Ｉdc＊，Ｉqc＊）と電圧指令演算部３４の入力である第２の電流指令値Ｉdc＊＊，Ｉqc＊＊とがほぼ等しくなる。しかし、モータ定数設定値（ｒ＊，Ｋe＊，Ｌ＊）と実際のモータ定数（ｒ，Ｋe，Ｌ）とがずれている場合は、電流検出値Ｉdc，Ｉqc（若しくは第１の電流指令値Ｉdc＊，Ｉqc＊）と第２の電流指令値Ｉdc＊＊，Ｉqc＊＊との間に偏差が生じる。その詳細を、以下説明する。
【００４３】
定常状態において、電流検出値Ｉdc，Ｉqcと電圧指令値Ｖdc＊，Ｖqc＊との関係は下記の数式５で近似的に表される。
【００４４】
【数５】
2010022111.tif 000007
【００４５】
定常状態において、回転速度指令値ω＊と回転速度検出値ωはほぼ等しく、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊とｄｃ軸電流検出値Ｉdcはほぼ等しい。また、モータ１１４が中高速で回転している場合若しくは抵抗設定値ｒ＊の誤差が少ない場合（ｒ＊＝ｒ）を想定すれば、数式３と数式５より、下記の数式６を導き出すことができる。この数式６を変形すれば、下記の数式７が得られる。
【００４６】
【数６】
2010022111.tif 000008
【００４７】
【数７】
2010022111.tif 000009
【００４８】
さらに、誘起電圧の同定が完了した後（Ｋe＊＝Ｋe）、第１のｄｃ軸電流指令値として所定の設定値Ｉdc＊_atを与えるとすれば、数式７を用いて、仮想インダクタンス設定値Ｌ＊の誤差ΔＬ＊を求める式を導き出すことができる（下記の数式８参照）。
【００４９】
【数８】
2010022111.tif 000010
【００５０】
モータ定数同定部１４は、上述した仮想インダクタンスＬの同定を行うため、入力切替部３６、積算部３７、保存部３８、及び加算部３９を有している。圧縮機運転指令部９は、ベクトル制御運転における始動モードの終了後（後述の図参照）、速度指令生成部１０及びｄ軸電流指令生成部１３に同定モードの指令を出力するとともに、入力切替部３６を接続状態に切り替える。
【００５１】
速度指令生成部１０は、同定モードの指令に応じて、回転速度指令値ω＊を固定する。ｄ軸電流指令生成部１３は、同定モードの指令に応じて、第１のｄ軸電流指令値Ｉdc＊を所定の設定値Ｉdc＊_atに固定する。なお、所定の設定値Ｉdc＊_atは、インバータ渦電流及びモータ磁気飽和の影響を避けるため、比較的小さく設定したほうが好ましく、制御装置の電流検出分解能や演算誤差を考慮するとともに同定精度を確保するため、例えばモータの定格電流の約１／１０〜１／２の範囲に設定すればよい。
【００５２】
積算部３７は、減算部３５で演算された第２のｄ軸電流指令値Ｉdc＊＊と第１のｄ軸電流指令値Ｉdc＊（＝Ｉdc＊_at）の差分を入力切替部３６を介して入力し、同定モード期間中における差分を積分して平均値を算出する。そして、上記の数式８を用いて、仮想インダクタンス設定値Ｌ＊の誤差ΔＬ＊を演算する。なお、電流リップルや位相バラツキの影響を抑えるため、積分部３７の応答はベクトル制御演算部１５の制御応答より遅くなるように、時定数を設定することが好ましい。そして、同定モードがｎ回行われて誤差ΔＬ＊_1，…，ΔＬ＊_nが得られた場合は、それらの総和ΔＬ＊_all（＝ΔＬ＊_1＋…＋ΔＬ＊_n）を保存部３８で記憶する。加算部３９は、保存部３８で記憶された誤差ΔＬ＊_allと仮想インダクタンス初期設定値Ｌ＊_0とを加算し、これを仮想インダクタンス設定値Ｌ＊としてベクトル制御演算部１５の電圧指令演算部３４及び速度・位相推定部１８に出力する。
【００５３】
次に、本実施形態の動作及び作用効果を、図７を参照しつつ説明する。
【００５４】
インバータ装置２１０は、センサレスタイプのベクトル制御によってモータ１１４を駆動しており、上記の数式２を用いて軸誤差Δθcを演算し、位相θdcを推定している。しかし、位相θdcの精度を精度よく演算するにはモータ１１４の回転速度ω（すなわち、圧縮機１０１の回転数Ｎc）が定格の５〜１０％程度以上が必要である。そのため、３つの運転制御（位置決め、同期運転、及びベクトル制御運転）でモータ１１４を起動する。まず、位置決めで、ｑｃ軸電流Ｉを零としつつｄｃ軸電流を増加させて、モータ１１４の回転子磁極の位置決めを行う。その後、同期運転で、ｄｃ軸電流を固定したまま、モータ１１４の回転速度ωを上昇させる。そして、モータ１１４の回転速度ωが定格の５〜１０％程度に達したら、ベクトル制御運転に移行し、ｑｃ軸電流を増加させる。
【００５５】
ベクトル制御運転に移行すると、まず、圧縮機１０１の液戻りを防止するための始動モードを実行する。すなわち、前述の図３で示した圧縮機運転指令部９は、始動モードの指令を速度指令生成部１０及びｄ軸電流指令生成部１３に出力する。始動モードでは、圧縮機１０１の回転数Ｎcを予め設定された所定の回転数Ｎc1（例えば定格の３０〜５０％程度）まで上昇させ、所定の回転数Ｎc1に固定して所定時間（例えば、Ｔ２＝１分程度）運転させる。
【００５６】
始動モードの終了後、同定モードを実行する。すなわち、圧縮機運転指令部９は、同定モードの指令を速度指令生成部１０及びｄ軸電流指令生成部１３に出力するとともに、入力切替部３６を接続状態に切り替える。同定モードでは、所定時間（例えば、Ｔ１＝２〜５秒程度）、回転速度指令値ω＊を固定しつつ（すなわち、圧縮機１０１の回転数Ｎcを所定の回転数Ｎc1に固定しつつ）、第１のｄ軸電流指令値Ｉd＊を所定の設定値Ｉdc＊_atに固定する。なお、本実施形態では、例えば３回繰り返して同定モードを実行する。そして、モータ定数同定部１４は、同定モードにおける第２のｄ軸電流指令値Ｉd＊＊と第１の電流指令値Ｉd＊（＝Ｉdc＊_at）との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいて仮想インダクタンス設定値Ｌ＊の補正量ΔＬ＊を演算する。その後、補正量ΔＬ＊を加算したインダクタンス設定値Ｌ＊を用いてベクトル制御運転を行う。
【００５７】
全ての同定モードの終了後（例えば、始動モードが終了してから１０〜２０秒程度経過後）、通常モードに移行する。すなわち、圧縮機運転指令部９は、通常モードの指令を速度指令生成部１０及びｄ軸電流指令生成部１３に出力する。通常モードでは、検出器（図示せず）で検出された室内吸込温度と設定器（図示せず）で設定された室内設定温度に応じて圧縮機１０１の回転数Ｎcを制御する。
【００５８】
このような本実施形態においては、上述した仮想インダクタンスの同定方法とすることにより、電流のリップルや位相のバラツキの影響を抑えつつ、同定精度を高めることができる。また、本実施形態においては、圧縮機の始動モードの終了後に同定モードを実行するので、冷凍サイクルが比較的安定した状態で同定を行うことができ、同定精度を高めることができる。また、同定モードを複数回繰り返し行うので、同定精度を高めることができる。その結果、運転効率の向上を図ることができる。
【００５９】
なお、上記第１の実施形態においては、同定モードとして、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊を同じ所定値Ｉdc＊_atで固定する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図８に示す変形例のように、同定モードの繰り返し回数（例えば１回目、２回目、３回目）に応じて異なる所定の設定値（Ｉdc＊_at1，Ｉdc＊_at2，Ｉdc＊_at3）に固定してもよい。このような変形例においても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
また、上記第１の実施形態においては、圧縮機の始動モードとして、圧縮機１０１を予め設定された所定の回転数Ｎc1に固定して所定時間運転し、この始動モードの終了後に同定モードを実行する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図９に示す変形例のように、第１始動モードとして、圧縮機１０１を予め設定された所定の回転数Ｎc1（例えば定格の３０〜５０％程度）に固定して所定時間（例えば、Ｔ２＝１分程度）運転し、その後、第２始動モードとして、検出器（図示せず）で検出された外気温度に応じて選択した回転数Ｎc2（例えば定格の３０〜５０％の範囲内）に固定して所定時間（例えば、Ｔ３＝２〜５分程度）運転し、この第２始動モードの終了後に同定モードを実行するようにしてもよい。このような変形例においても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態は、送風機の始動モードの終了後に同定モードを実行する実施形態である。なお、本実施形態において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６２】
図１０は、本実施形態におけるマイコン２３１の圧縮機用モータ１１４の制御及び室外送風機用モータ１１１の制御に係わる機能的構成を表すブロック図である。図１１は、本実施形態における空気調和機１００の動作を説明するためのタイムチャートである。
【００６３】
インバータ装置２１０のマイコン２３１は送風機運転指令部４０を有しており、送風機運転指令部４０は、送風機駆動回路２８１に駆動指令を出力して、例えば圧縮機用モータ１１４の始動とほぼ同時に室外送風機用モータ１１１を始動する。このとき、室外送風機用モータ１１１を予め設定された所定の回転数Ｎf1（例えば最大回転数）まで上昇させ、所定の回転数Ｎf1に固定して所定時間運転する始動モードを実行する。始動モードが終了すると（例えば、室外送風機用モータ１１１が起動してから１０秒程度経過後であり、圧縮機用モータ１１４がベクトル制御運転中となるように設定されている。）、通常モードに移行する。通常モードでは、例えば、室内冷房の場合、検出器（図示せず）で検出された室外熱交換器１０３の出口温度に応じて室外送風機用モータ１１１の回転数Ｎfを制御し、室内暖房の場合、室外熱交換器１０３の出口温度と検出器（図示せず）で検出された圧縮機１０１の吐出温度に応じて室外送風機用モータ１１１の回転数Ｎfを制御する。
【００６４】
圧縮機運転指令部９は、送風機運転指令部４０から送風機の始動モードの終了情報が入力されると、同定モードの指令を速度指令生成部１０及びｄ軸電流指令生成部１３に出力するとともに、入力切替部３６を接続状態に切り替える（なお、本実施形態では、圧縮機運転指令部９は圧縮機の始動モードの指令を出力しないものとして説明する）。これに応じて、速度指令生成部１０は回転速度指令値ω＊を現在値に固定し、ｄ軸電流指令生成部１３は第１のｄ軸電流指令値Ｉd＊を所定の設定値Ｉdc＊_atに固定する。モータ定数同定部１４は、同定モードにおける第２のｄ軸電流指令値Ｉd＊＊と第１の電流指令値Ｉd＊（＝Ｉdc＊_at）との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいて仮想インダクタンス設定値Ｌ＊の補正量ΔＬ＊を演算する。その後、補正量ΔＬ＊を加算した仮想インダクタンス設定値Ｌ＊を用いてベクトル制御を行う。
【００６５】
このような本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の仮想インダクタンスの同定方法とするので、電流のリップルや位相のバラツキの影響を抑えつつ、同定精度を高めることができる。また、本実施形態においては、送風機の始動モードの終了後に同定モードを実行するので、冷凍サイクルが比較的安定した状態で同定を行うことができ、同定精度を高めることができる。その結果、運転効率の向上を図ることができる。
【００６６】
なお、上記第２の実施形態においては、同定モードとして、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊を同じ所定値Ｉdc＊_atで固定する場合を例にとって説明したが、これに限られず、同定モードの繰り返し回数に応じて異なる所定の設定値に固定してもよい。このような変形例においても、上記第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、上記第２の実施形態においては、送風機の始動モードとして、室外送風機１１０を予め設定された所定の回転数Ｎf1に固定して所定時間運転し、この始動モードの終了後に同定モードを実行する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図１２に示す変形例のように、第１始動モードとして、室外送風機１１０を予め設定された所定の回転数Ｎf1（例えば最大回転数）に固定して所定時間運転し、その後、第２始動モードとして、外気温度（又は外気温度及び室内吸込温度）に応じて選択した回転数Ｎf2（例えば最大回転数の１５〜８０％の範囲内）に固定して所定時間（例えば３〜５分程度）運転し、この第２始動モードの終了後に同定モードを実行するようにしてもよい。このような変形例においても、上記第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６８】
本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態は、膨張弁の始動モードの終了後に同定モードを実行する実施形態である。なお、本実施形態において、上記第１及び第２の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６９】
図１３は、本実施形態におけるマイコン２３１の圧縮機用モータ１１４の制御及び室外膨張弁１０４の制御に係わる機能的構成を表すブロック図である。図１４は、本実施形態における空気調和機１００の動作を説明するためのタイムチャートである。
【００７０】
インバータ装置２１０のマイコン２３１は膨張弁運転指令部４１を有しており、膨張弁運転指令部４１は、膨張弁駆動回路２８２に駆動指令を出力して、例えば圧縮機用モータ１１４の始動とほぼ同時に室外膨張弁１０４を始動する。このとき、室外膨張弁１０４を予め設定された所定の開度Ｖ（例えば１０〜５０％程度）に所定時間固定する始動モードを実行する。始動モードが終了すると（例えば、室外膨張弁１０４が始動してから２〜１０分程度経過後であり、圧縮機用モータ１１４がベクトル制御運転中となるように設定されている。）、通常モードに移行する。通常モードでは、例えば、圧縮機１０１の吐出温度に応じて室外膨張弁１０４の開度Ｖを制御する。
【００７１】
圧縮機運転指令部９は、膨張弁運転指令部４１から膨張弁の始動モードの終了情報が入力されると、同定モードの指令を速度指令生成部１０及びｄ軸電流指令生成部１３に出力するとともに、入力切替部３６を接続状態に切り替える（なお、本実施形態では、圧縮機運転指令部９は圧縮機の始動モードの指令を出力しないものとして説明する）。これに応じて、速度指令生成部１０は回転速度指令値ω＊を現在値に固定し、ｄ軸電流指令生成部１３は第１のｄ軸電流指令値Ｉd＊を所定の設定値Ｉdc＊_atに固定する。モータ定数同定部１４は、同定モードにおける第２のｄ軸電流指令値Ｉd＊＊と第１の電流指令値Ｉd＊（＝Ｉdc＊_at）との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいて仮想インダクタンス設定値Ｌ＊の補正量ΔＬ＊を演算する。その後、補正量ΔＬ＊を加算した仮想インダクタンス設定値Ｌ＊を用いてベクトル制御を行う。
【００７２】
このような本実施形態においても、上記第１及び第２の実施形態と同様の仮想インダクタンスの同定方法とするので、電流のリップルや位相のバラツキの影響を抑えつつ、同定精度を高めることができる。また、本実施形態においては、膨張弁の始動モードの終了後に同定モードを実行するので、冷凍サイクルが比較的安定した状態で同定を行うことができ、同定精度を高めることができる。その結果、運転効率の向上を図ることができる。
【００７３】
なお、上記第３の実施形態においては、同定モードとして、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc＊を同じ所定値Ｉdc＊_atで固定する場合を例にとって説明したが、これに限られず、同定モードの繰り返し回数に応じて異なる所定の設定値に固定してもよい。このような変形例においても、上記第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、以上においては、特に説明しなかったが、ｄ軸電流指令演算部３３及びｑ軸電流指令演算部３１は、モータ定数同定部１４で同定されたインダクタンス設定値Ｌ＊を入力し、これに基づいて制御ゲインを調整するようにしてもよい（下記の数式９参照）。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００７５】
【数９】
2010022111.tif 000011
【００７６】
また、インバータ装置２１０は、送風機制御手段としての送風機駆動回路２８１及びマイコン２３１の送風機制御機能を有し、膨張弁制御手段としての膨張弁駆動回路２８２及びマイコン２３１の膨張弁制御機能を有する構成を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、送風機制御手段としての制御装置をインバータ装置とは別体にして設け、互いに連携するようにしてもよい。また、例えば膨張弁制御手段としての制御装置をインバータ装置とは別体にして設け、互いに連携するようにしてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の第１の実施形態における空気調和機の構成を表す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるインバータ装置の構成を表す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるインバータ装置のマイコンの圧縮機用モータ制御に係わる機能的構成を表すブロック図である。
【図４】図３で示された速度・位相推定部の機能的構成を表すブロック図である。
【図５】図３で示されたモータ定数同定部の及びベクトル制御演算部の機能的構成を表すブロック図である。
【図６】モータ回転子軸、モータ最大トルク軸、及び制御系の推定軸を表す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における空気調和機の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図８】本発明の第１の変形例における空気調和機の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図９】本発明の第２の変形例における空気調和機の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるインバータ装置のマイコンの圧縮機用モータ制御及び室外送風機用モータ制御に係わる機能的構成を表すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における空気調和機の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】本発明の第３の変形例における空気調和機の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態におけるインバータ装置のマイコンの圧縮機用モータ制御及び室外膨張弁制御に係わる機能的構成を表すブロック図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における空気調和機の動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
９        圧縮機運転指令部（同定モード制御手段）
１４      モータ定数同定部
１５      ベクトル制御演算部
１６      ２軸／３相変換部（インバータ制御手段）
１７      ＰＷＭ出力部（インバータ制御手段）
１９      電流再現部（電流検出演算手段）
２０      ３相／２軸変換部（電流検出演算手段）
３１      ｑ軸電流指令演算部（ｑ軸電流指令演算手段）
３３      ｄ軸電流指令演算部（ｄ軸電流指令演算手段）
３４      電圧指令演算部（電圧指令演算手段）
３５      減算部（インダクタンス同定手段）
３６      入力切替部（インダクタンス同定手段）
３７      積算部（インダクタンス同定手段）
３８      保存部（インダクタンス同定手段）
３９      加算部（インダクタンス同定手段）
４０      送風機運転指令部（送風機制御手段）
４１      膨張弁運転指令部（膨張弁制御手段）
１００    空気調和機
１０１    圧縮機
１０３    室外熱交換器（凝縮器、蒸発器）
１０４    室外膨張弁
１０６    室内熱交換器（凝縮器、蒸発器）
１１０    室外送風機
１１４    圧縮機用モータ
２１０    インバータ装置
２２１    インバータ回路
２２４    シャント抵抗（電流検出手段）
２３１    マイコン
２３３    電流検出回路（電流検出手段）
２８１    送風機駆動回路（送風機制御手段）
２８２    膨張弁駆動回路（膨張弁制御手段）
Ｉdc      ｄｃ軸電流検出値
Ｉdc＊    第１のｄｃ軸電流指令値
Ｉdc＊＊  第２のｄｃ軸電流指令値
Ｉqc    ｑｃ軸電流検出値
Ｉqc＊    第１のｑｃ軸電流指令値
Ｉqc＊＊    第２のｑｃ軸電流指令値
Ｉsh    直流電流
Ｋe＊     誘起電圧設定値
Ｌ＊      仮想インダクタンス設定値
ｒ＊      抵抗設定値
Ｖdc＊    ｄｃ軸電圧指令値
Ｖqc＊    ｑｃ軸電圧指令値
ω＊      回転速度指令値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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